被采訪者:
施耐德電氣(中國)食品飲料與生命科學行業解決方案經理王文亮
倍福中國包裝行業經理 陳翀宇
Microscan大中華區南區銷售經理 成斌
Endress+Hauser中國食品&飲料行業經理 陳帥
自動化博覽:貴公司所應用在食品飲料行業的產品有哪幾類?
王文亮:施耐德電氣提供創新的EcoStruxureTM集成化管理平臺,涵蓋工藝控制與機器自動化、配電管理、樓宇管理、安防管理以及IT機房管理等五大領域,為食品飲料行業提供可視化全價值鏈管理工具;同時施耐德電氣還提供卓越制造系統、能源管理系統、專業電力服務與Wonderware信息化系統,幫助客戶實現卓越運營、精益能效、可靠運維與食品質量安全可追溯。
陳翀宇:倍福在食品飲料行業中涉及所有工藝流程,從填充、成型、封口、貼標、集裝和二次包裝到堆垛等,都可以通過倍福的工業PC和TwinCAT自動化軟件實現。例如,Beckhoff包括全新的多點觸控面板系列和一套針對食品行業的采用不銹鋼設計的完整控制解決方案。
成斌:眾所周知,供應鏈中的準確標記和可追溯性對食品飲料行業至關重要,如今的生產商需要提高生產效率,同時還要確保符合政府質量和安全管理規定的相關要求。 食品、飲料生產商使用邁思肯產品以在應用中滿足監管標準、提高生產力并增強品牌認知度,包括:
(1)自動識別跟蹤和追溯
使外包裝和箱內產品相匹配;
物品的可追溯性;
質量保證;
防偽措施。
(2)機器視覺
日期和批號驗證;
檢查填充程度;
安全封條檢查;
標簽有/無及定位;
檢查包裝是否完整;
缺陷檢查。
陳帥:Endress+Hauser應用在食品飲料行業的產品有流量、分析、物位、壓力、溫度儀表,解決方案及擴展服務產品,產品線比較全面,可以應用在食品飲料的各個工藝段中。
自動化博覽:貴公司在食品飲料行業是將產品直接銷售給最終用戶,還是銷售給OEM制造商(系統集成商)?您認為這種銷售方式為貴公司在食品飲料行業的發展帶來了哪些優勢?
成斌:邁思肯以通過系統集成商進行銷售為主,此舉也是為了協助世界各地的生產商降低成本和損耗、實現關鍵生產流程的自動化并提高生產效率,同時能為用戶提供一個解決方案而不僅僅是單一的產品,更能符合用戶真實需求。這樣的銷售方式是雙贏的方式,即提高了我司產品的行業專業度,節約了我司的技術人力資源同時,用戶也在享受邁思肯帶來的自動化生產效率的提升以及成本的控制。
王文亮:施耐德電氣為食品飲料行業提供的系統與服務面向整個價值鏈,因此,作為價值鏈中關鍵環節的最終用戶和OEM制造商都是我們重要的客戶。國內設備制造商正積極改進設備性能,以期在日益激烈的市場競爭中占得先機。針對食品飲料OEM這一施耐德電氣重點服務的細分領域,致力于通過研發帶動競爭實力的本土客戶,通過為其提供適合中國市場需要的創新解決方案,由此促進包裝業OEM的產業升級及可持續發展。隨著我國食品飲料包裝行業日漸成熟及規模化的發展趨勢,施耐德電氣食品與飲料行業正努力和配合客戶的需求。
陳帥:對于Endress+Hauser,最終用戶、OEM客戶及系統集成商都是我們的重要客戶,所占的份額都比較大。公司會根據客戶的不同需求,安排更為靈活便捷的銷售和服務方式。
陳翀宇:兩者皆有,而且兩種類型的客戶都很重要,OEM是橫向客戶,最終客戶是縱深客戶,只有兩者緊密結合才會構成完整的銷售網絡。
自動化博覽:您認為中國的食品飲料行業亟待解決的問題是什么?自動化技術在該行業起到了怎樣的作用?
王文亮:中國的食品飲料行業還存在著較多問題,一是我國食品飲料行業企業普遍規模較小,生產力量分散;二是食品飲料行業企業大多管理水平低、企業效益差、生產效率低、質量安全水平較差;三是很多企業自動化程度低、信息化水平落后,使食品飲料行業發展舉步維艱。自動化技術的應用,尤其是生產過程自動化以及機器自動化,提高了工廠的生產效率,改善質量安全水平,減少生產浪費,增加工廠車間的靈活性。
成斌:供應鏈中的準確標記和可追溯性是對食品飲料行業至關重要的挑戰,如今的生產商需要提高生產效率,同時還要確保符合政府質量和安全管理規定的相關要求,這是他們所面臨的第二個問題。邁思肯的解決方案都有助于實現多種關鍵性應用,例如質量控制,生產層面的在制品監測,引導貨品的傳送,零部件追溯,歸類和批次跟蹤等。實現生產商降低成本和損耗、關鍵生產流程的自動化并提高生產效率等作用。
陳帥:我認為食品飲料行業亟待解決的問題是食品安全問題。自動化技術可以起到規范流程、限制人為手動干預等作用,降低發生食品安全事故的風險。
自動化博覽:貴公司的產品在食品安全方面是否有所涉及?能為此提供哪些幫助?
陳帥:Endress+Hauser的產品能夠提供高級通訊功能,可以更便捷地將現場測量數據傳送至工廠的自動控制系統或MES系統,方便客戶對現場生產進行更為詳實具體的追溯,杜絕發生食品安全事故。
陳翀宇:食品和飲料行業是比較特殊的行業,相關的國際標準和國家標準非常嚴格,對衛生的要求很高,設備和車間每天都要清洗。倍福公司非常重視食品和飲料行業,專門為食品行業開發了相應的產品和解決方案。比如不銹鋼控制面板以及面板型PC,不銹鋼面板外殼采用無縫和齊平安裝設計,可以防止灰塵進入,外殼輪廓采用圓角設計,液體能夠自然流下,還能防止污染物堆積。不銹鋼面板和觸摸屏能耐清洗劑和消毒劑,完全達到了食品飲料行業嚴格的衛生要求及潔凈室規范。倍福最新推出的AM8800系列防水電機采用的也是不銹鋼設計,防護等級達到了IP67標準,最高甚至還可達到IP69K,能夠應用于極端惡劣或腐蝕環境中,不銹鋼外殼極為堅固,不容易受到劃痕和機械損傷,AM8800電機甚至適合用食品工業中用到的高壓清洗機進行清洗。近期,倍福針對包裝行業推出了新型 XTS(eXtendedTransport System),其采用緊湊型設計,徹底改變了驅動技術,提供了全新的包裝機械理念。
王文亮:施耐德電氣在食品與飲料行業的整體解決方案,通過全生命周期可追溯確保產品的安全性以及高品質。為了確保食品飲料質量安全,EcoStruxureTM采用多種技術手段對生產過程進行全程可視化監控和管理,比如在生產線上配備自動化控制與生產監控系統,保障生產流程符合食品安全法規;整個生產過程采用門禁安全系統與視頻監控系統,杜絕人為因素對食品安全造成的干擾。并且,從源頭的原材料采購、運輸,到生產過程,以及分銷、運輸,甚至終端的銷售,施耐德電氣為整個流程建立了一套完整的信息化系統,企業可對每一個產品追溯其批次、來源、品種等具體信息,使其有據可查,便于及時糾正紕漏,減少食品安全問題的發生。施耐德電氣生產追溯系統幫助食品飲料制造企業實現“從農場到餐桌”的全供應鏈可視化與可追溯,做到“來源可溯,去向可查,過程可控,責任可究”,為食品安全保駕護航。
成斌:邁思肯可在食品飲料方面提供日期和批號驗證、檢查填充程度、安全封條檢查、標簽有/無及定位、查包裝是否完整等以防安全方面的隱患。
自動化博覽:隨著轉型升級、兩化融合的不斷深入,食品飲料行業也正經歷著一場變革。貴公司能為客戶提供的最大幫助是什么?市場競爭優勢是什么?
成斌:技術領先——邁思肯的技術創新歷史非常悠久。我們在20世紀80年代早期就發明了第一臺激光二極管條形碼掃描器以及Data Matrix二維碼,在自動識別(Auto ID)行業掀起一場革命。我們憑借高級視覺和光源產品在機器視覺行業遙遙領先。如今,邁思肯在機器視覺和自動識別領域不斷開發新產品,仍然是公認的技術領先者。
關注質量——邁思肯在1996年就已獲得ISO 9001認證,先鋒品質獲得全美認可,驕人歷史引以為豪。我們通過秉承既定標準、鼓勵創新,并激勵員工實現卓越以確保品質。致力于不斷改善流程、產品和服務,使得我們提供的方案超越客戶預期。
精準性——邁思肯產品是高精密儀器。在各種任務中,無論是高速條碼采集,還是利用機器視覺進行高精度導引,定位和坐標校正,邁思肯的產品都能進行復雜的數據采集,性能可靠。
以上的幾方面都是為了給用戶提供數據采集與控制解決方案,為用戶降低成本和損耗、實現關鍵生產流程的自動化并提高生產效率,提供專業的產品和豐富的行業經驗,縮短客戶升級產線的時間周期,節約成本。同時也還是邁思肯的核心競爭力所在。
王文亮:我國的兩化融合提出“以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化,走新型工業化道路”,同時今年的政府工作報告也明確提出“互聯網+行動計劃,推動互聯網與現代制造業的結合。因此網絡化、數字化、智能化是食品飲料企業未來的發展方向,產業轉型升級勢在必行。施耐德電氣為食品飲料行業提供創新的解決方案和服務,融合信息化與自動化,為企業轉型升級與節能減排貢獻力量。
施耐德電氣從以下幾個方面幫助食品飲料用戶提高自主創新能力和市場競爭力:
(1)可持續性運營:減少能源消耗與碳排放,增強人員安全、健康保障;
(2)提高競爭力:提高運營效率,降低維護成本,縮短項目周期,降低成本與風險;
(3)食品安全:控制關鍵點,產品可追溯,確保產品系譜;
(4)柔性與創新:導入新的產品與包裝,管理柔性車間,調整工藝與包裝線。
陳翀宇:PC控制技術以IT為基礎,將世界上先進、成熟的技術用于自動化控制。從80年代開始就已經有了PC控制技術,伴隨著IT產業的蓬勃發展,PC控制技術近10年的發展非常迅速,為企業自動化控制提供了多樣化的選擇。倍福作為PC控制技術的先鋒,以英特爾X86架構硬件和微軟Windows操作系統為基礎,站在IT產業巨人肩上發展自動化控制技術,滿足了企業從智能化設備到智慧工廠的需求,符合德國工業4.0發展思路。
從硬件發展角度看:借助IT產業的發展硬件體積將越來越小,性能越來越高;外觀越來越漂亮;穩定性越來越高;價格越來越便宜。
從軟件發展角度看:(1)將互聯網和物聯網技術應用于PC控制,實現人與機器,ERP企業管理系統、MES車間制造執行系統與設備的高效便捷交互,逐步實現智慧工廠理念。(2)基于PC的控制軟件可實現硬實時,其確定性非常好,掃描周期很短,比如倍福的TwinCAT軟件 PLC掃描周期可達到50微秒。(3)借助于PC的強大處理能力,PC控制能實現的功能越來越多,可集成針對某一行業或某種技術的專用軟件模塊,這樣用戶可大大縮短開發周期。
陳帥:Endress+Hauser能夠為客戶提供全方位的測量解決方案,幫助企業進行轉型升級,加深兩化融合的力度;對于食品行業,Endress+Hauser的衛生型儀表齊全,對食品行業各種苛刻的工況都有完美的應對方案。
自動化博覽:自動化技術在中國食品飲料行業的應用與國外相比存在哪些差距?
王文亮:近年來國內食品飲料行業的發展有了長足的進步,市場規模不斷擴大,食品飲料加工和包裝機械因此也取得了很大的發展和進步,但是和發達國家相比,還存在設備和技術落后,生產效率低,產品質量不穩定等問題。企業以傳統設備為主,生產水平和信息化程度低,難以保證產品質量,食品飲料加工和包裝的在線質量檢測,以及產品安全措施的重視不夠。總之,我國設備的技術含量低,在生產速度、產量、精度、設備運行的穩定性方面都低于國外。我們要認清現狀,在節約能源和勞動力的同時提升產量,準確控制整個生產過程的產品流;爭取零浪費,100%安全有保障,擴大生產,抓住新市場,把握盈利機會;通過全生命周期的可追溯確保產品的多樣性以及高品質,推動我國食品與飲料行業的發展。
陳帥:近年來,中國的食品飲料行業自動化程度迅速提高,但跟國外相比,現場人員仍然比較多,人為干預或測量的現象依然存在。
自動化博覽:您認為中國食品飲料行業的市場發展現狀如何?未來又會向怎樣的方向發展?
陳翀宇:目前我國食品裝備大部分以單機控制為主,應用PLC、工控機、DCS及現場總線技術的設備不到總數的10%。食品和包裝生產線以機械傳動為主,控制驅動技術的綜合應用水平低。在自動化技術方面,我國的食品機械工業與國外發達國家的差距較為明顯。驅動控制、檢測傳感、網絡控制與遙操作技術、信息處理技術等應用得少。
總的來說,食品裝備自動化技術將會呈現出以下發展趨勢:
(1)高速高精度伺服驅動技術的應用不斷深入
隨著高效、節能、環保、降噪的要求日益提高,高速度高精度伺服驅動技術、多軸同步控制技術、全數字交流伺服驅動、直線伺服驅動和集成化、智能化、網絡化伺服驅動技術得以深入應用。
倍福運動控制部門在開發戰略性產品方面獲得了迅猛發展。在經過一年半的開發周期后,推出了最新的 AM8000 系列伺服電機。這款標準型同步旋轉伺服電機采用不銹鋼設計,具有高動態性能、高能效和低成本的特點。AM8000 的技術亮點在于采用了最新的單芯電纜傳輸技術,使用該項技術可以將電源和反饋系統集成到一根標準的電機電纜中。從而大幅降低材料和調試成本。AM8000 系列可與 AX 系列的伺服驅動器配套使用,它們在額定功率和繞組方面可完美匹配,能夠更加靈活地滿足客戶要求。除了高可用性和靈活性之外,開發和生產全部在德國,這也確保了產品的高品質。
(2)食品工業機器人技術的應用已勢不可擋
隨著成本壓力的增大,食品安全衛生要求的提高,以及要求更高的精準性,食品工業對應用機器人技術的態度已發生轉變。倍福推出TwinCAT 機器人運動轉換自動化軟件包,能夠將機器人技術及其交互和同步運動與 PLC 和運動控制功能集成在一起。從而能夠將它們無縫集成到整個系統中,無需使用附加的機器人 CPU。TwinCAT 運動轉換軟件可支持下列運動: 直角坐標運動、剪切運動、滾軸運動(H Bot)、SCARA、二維運動、二維并聯運動和三自由度 Delta 運動。
(3)現場總線、網絡控制、遠程監控、物聯網技術的應用發展迅速
國內大型食品加工企業應用現場總線技術已比較普遍,物流自動化技術的發展已成大勢所趨(啤酒、飲料灌裝),在線監測和網絡遠程診斷和維護系統正在發展,使得控制更為精準,衛生更有保證,與ERP系統的集成更為便利。隨著食品安全問題日益引起重視,保障食品安全的食品信息采集系統中開始應用物聯網技術,使得食品安全信息更直觀、透明。
Beckhoff 超高速過程通訊的基礎是 EtherCAT 工業以太網系統,它特別適用于包裝機械。控制器與 I/O 信號之間的高速通訊,無需特殊硬件,為機械制造商提供超乎想象的可能性。多軸運動控制通過分布式 EtherCAT 分布式時鐘進行同步,可精確到納秒。
EtherCAT 具有拓撲結構選擇靈活和系統調試簡單等特點,與此同時,通過行業領先的通訊速度和可用的數據傳輸速率,它也可為超高速控制提供所需的技術。
王文亮:即使在全球經濟不景氣的情況下,中國食品飲料行業未來幾年仍將實現穩定增長。這一結論主要基于兩點:一方面是在過去幾年,中國食品飲料行業的年增長率一直都保持在兩位數;另一方面,在國家發布的“十二五”規劃中,明確提出了2015年食品飲料行業的目標。根據這一目標,我們計算出未來幾年食品飲料行業的復合增長率仍將保持在兩位數。近年來,食品飲料生產企業對可持續運營、柔性與創新、食品安全等問題愈加重視;同時,食品飲料消費市場也越來越注重食品安全、食品健康及食用愉悅感,更多的消費者愿意選擇綠色健康的食品。這些都為中國食品飲料行業提出了新的挑戰。面對這些挑戰,施耐德電氣有一系列的創新解決方案,這些方案能幫助食品飲料企業建設柔性化生產線及可視化供應鏈,滿足食品安全合規并使其更具競爭力和靈活性。
成斌:食品飲料行業的市場前景廣闊,畢竟食品飲料是民用品消費類產品的主體。對于未來,介于現在食品安全屢出問題的食品飲料情況下,食品飲料行業未來幾年應該會更加關注食品飲料的安全問題。所以對于識別、追蹤、追溯越來越注重。當然未來除了這個環節的加強注重之外,應該還是會做到更加大型化、集中化和自動化。
陳帥:食品飲料行業作為關系到國計民生的非周期性行業,近年來發展勢頭較好。隨著中國經濟的增長,食品飲料行業未來還會有穩步的增長。
自動化博覽:施耐德電氣在食品飲料行業的發展理念是什么?
王文亮:“兼容并蓄,臻于至善”是施耐德電氣食品飲料行業團隊的口號,它一方面體現了施耐德電氣使用信息化技術應對客戶在全價值鏈的需求,整合多領域的應用;另一方面,施耐德電氣認為,任何一處改進都不是一蹴而就的,都是經過了縝密的思量和嚴格的考證,是需要通過點滴積累、循序漸進的過程才能最終抵達的目標。從長遠來看,用戶的目標也是我們努力地方向,我們的大部分精力都用在了對客戶企業的持續改進方面,用循序漸進的‘調理’方式,從工廠管理的手段和措施方面去改善客戶的運營環境。“中國原創”一直是施耐德電氣的戰略之一。未來,我們將繼續在國內市場深耕細作,專門開發針對中國市場的解決方案,助力食品飲料企業在愈加激烈的市場競爭中占得先機。
自動化博覽:邁思肯的公司定位是什么?
成斌:邁思肯是一家專注于精確數據采集和控制解決方案,為眾多行業的自動化和OEM客戶提供服務的全球技術領先公司。
摘自《自動化博覽》2015年4月刊